Je vais commencer de façon un peu décousue mais bon, on verra ce que ça donne.
Comme en RR, Einstein partait de l'hypothèse que, localement, une accélération ne pouvait être distinguée d'un champ de gravitation par aucune expérience interne à l'endroit de leur application.En fait, les cas qui font intervenir une accélération ont été les prémisses de l'introduction à la relativité générale.
Einstein n'était pas satisfait de la RR pour expliquer l'univers parce que cela impliquait un monde sans matière, et donc sans gravitation.
En remarquant le principe d'équivalence entre une accélération quelconque et l'accélération due à la pesanteur il en a posé les jalons.
Dans l'expérience de pensée d'une cabine, tirée par un câble, en mouvement accéléré et en imaginant
ce qui arrivait à un rayon lumineux la traversant latéralement,
il en a déduit que vue dans la cabine, la lumière devait aussi avoir une trajectoire parabolique identique
à celle de la chute d'un corps dans un champ de gravitation.
voir les schémas. -----------------------------
L'éclipse de 1919 allait prouver ce principe d'équivalence.
Les photos d'étoiles autour du disque solaire montraient clairement que leurs positions semblaient s'écarter du soleil.
(et non pas, comme je l'ai lu dans certaines vulgarisations, que les étoiles allaient se coller au soleil comme des mouches.)
La trajectoire de la lumière des étoiles était bien courbée dans le sens prévu, un écartement radial.
Voir le schéma. -----------------------------
Une autre expérience a permis de comparer les fréquences des rayons gamma émis par un isotope de fer radioactif, mesures faites
à deux niveaux séparés de 22.5 m. Voir Expérience de Pound et Rebka (1960)
h = 22.5 m
Rrecep = 6.378137e6 m (rayon Terre)
Remis = Rrecep + h
c = 3e8 m/s
Equation d'Einstein rigoureuse :
z = décalage temporel
z : 1-((Rrecp * Remis * c^2 - 2 * G * Mt * Remis) / (Rrecp * Remis * c^2 - 2 * G * Mt * Rrecp))^0.5 ;
z = 2.446e-15 = T'/T°
(avec l'équation simplifiée z = g * h / c^2; z = 2.455e-15, valable seulement pour de faibles hauteurs.)
Dans cette expérience, la RG était confirmé à 10% près.
L'expérience fut répétée en 1965 et l'accord obtenu fut de 1%.
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Les horloges retardent dans un champ de gravitation. (par rapport à un référentiel neutre, sans gravité ni accélération)
La réciproque est vraie, les horloge placées hors d'un champ de gravitation avancent par rapport à celle restées au sol.
C'est ce qui est constaté dans le système GPS, les logiciels embarqués appliquent un algorithme correctif.
Sans cela le décalage cumulé rendrait l'ensemble inopérant au bout de quelques jours seulement.
Dans la pratique, l'algorithme fait deux corrections, une pour le retard du à la vitesse, une pour l'avance due à l'altitude.
Les deux ne se compensent pas, -7.2 µs pour la RR et +45.5 µs pour la RG.
données : HSatel = 20 180 000 m; Vsat = 3 875 m/s ; Rt = 6 378 137 m; deux tours en 24h
La bonne explication n'a aucun rapport avec la lumière mais est donnée par la quantité des temps propres différents dus à une vitesse limite.
Il est faux de dire que la différence s'expliquerait par une sorte d'énergie potentielle agissant sur les fréquences des signaux.
Une horloge mécanique n'émet aucun signal de nature électromagnétique.
Le temps propre donné par une horloge n'est pas d'origine électromagnétique mais interne à tout ce qui produit un phénomène périodique.
Autrement dit, même ce qui rythme le vivant est impacté par les équations de la RR.
Le décalage spectral gravitationnel est juste un cas particulier lorsque la lumière (ici des rayons gamma en l'occurrence) est utilisée.
C'est le complément du principe employé par Galilée, aucune expérience interne à un référentiel n'est capable de distinguer le mouvement propre de ce référentiel.
De nombreuse expériences lui ont données raison.
